專利名稱：用于石材加工的單驅(qū)動可分度復(fù)合切削部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石材制品加工設(shè)備，特別是涉及一種用于石材車 削、鋸切和磨削加工的可分度工作頭。
背景技術(shù)：
天然石材由于具有質(zhì)感好、外觀莊重、機(jī)械及物理化學(xué)性能良好(如 耐壓、耐磨及耐腐蝕)等優(yōu)點(diǎn)，自古以來就是一種優(yōu)良的建筑材料。石 材作為一種硬脆性材料，相對于普通的金屬切削具有不同的切削特性和 切削工藝要求。尤其是對于石材的車削加工，由于石材屬于脆性材料且 制品體積一般都比較大，加工過程中不適合高速旋轉(zhuǎn)，所以并不適于使 用普通的金屬車削車刀，而是采用圓盤鋸片刀具，通過鋸片的高速旋轉(zhuǎn) 來獲得切削所需要的切削速度，通常是由三項(xiàng)異步電機(jī)通過帶傳動來實(shí) 現(xiàn)車削鋸片的高速旋轉(zhuǎn)的。同時(shí)在切割加工過程中會產(chǎn)生很大的振動， 因此為了減少切削振動的影響，其主切削電機(jī)與切削主軸之間一般都通
過帶傳動，沿著固定的方向切割，其主切削電機(jī)功率一般在10-25KW之
間。但對于羅馬柱、螺旋柱等異型石材制品，常常要求切削鋸片能夠在
不同的角度進(jìn)行割切，因而需要切削主軸能夠繞垂直方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)分
度。目前國內(nèi)外能夠提供車削工作頭繞垂直方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)分度的機(jī)床都
采用動龍門結(jié)構(gòu)，將車削電機(jī)和車削主軸安裝在同一個(gè)工作平臺上，在 工作平臺與垂直滑鞍之間通過一個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行旋
轉(zhuǎn)分度，這種結(jié)構(gòu)使得機(jī)床工作頭在橫梁滑鞍下的垂直高度至少達(dá)到1
米，這必然要增加機(jī)床的整體高度，增加機(jī)床成本，同時(shí)這種結(jié)構(gòu)使得
垂直滑鞍的負(fù)載質(zhì)量較大，穩(wěn)定性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于石材加工的單驅(qū)動可分度復(fù)合切 削部件，其切削主軸的切削運(yùn)動和主軸繞垂直方向的旋轉(zhuǎn)分度運(yùn)動由同 一部伺服電機(jī)驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)切削工具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和切削主軸繞垂直方向的 旋轉(zhuǎn)分度運(yùn)動。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的-
用于石材加工的單驅(qū)動可分度復(fù)合切削部件，該切削部件由一部大 功率伺服電機(jī)通過一個(gè)帶傳動機(jī)構(gòu)、錐齒輪傳動機(jī)構(gòu)和液壓夾緊機(jī)構(gòu)， 實(shí)現(xiàn)對石材切削加工和切削主軸旋轉(zhuǎn)分度的驅(qū)動。伺服電機(jī)通過齒形帶 驅(qū)動傳動軸，傳動軸通過圓錐齒輪、驅(qū)動切削主軸，在主軸箱與支撐箱 體和主軸箱與傳動軸齒輪之間分別安裝有離合裝置。
如上所述的用于石材加工的單驅(qū)動可分度復(fù)合切削部件當(dāng)液壓油 路使離合裝置的下圈與上圈合在一起時(shí)，主軸箱與支撐箱體固定在一 起，羅盤與構(gòu)件之間的離合裝置分開，切削主軸可以自由旋轉(zhuǎn)，使主電 機(jī)通過傳動齒輪驅(qū)動切削鋸片；當(dāng)液壓油路使離合裝置的下圈與上圈分
開時(shí)，主軸箱可以相對支撐箱體發(fā)生相對回轉(zhuǎn)，離合裝置使羅盤與構(gòu)件 合在一起，這時(shí)主軸箱隨著傳動軸運(yùn)動，伺服電機(jī)通過齒形帶驅(qū)動主軸 箱旋轉(zhuǎn)分度。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是
1.本發(fā)明的復(fù)合切削部件使用同一部伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)了切削主軸的
切割運(yùn)動和切割主軸繞垂直方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)節(jié)約了 一 部電機(jī)。
2. 本發(fā)明的復(fù)合切削部件是將主電機(jī)繞主軸方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化 為切削主軸沿垂直方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，該部件可以安裝在龍門橫梁的側(cè) 面，從而使龍門加工機(jī)床的整體高度減小，使機(jī)床結(jié)構(gòu)更加合理、可靠。
3. 本發(fā)明的復(fù)合車削部件主軸箱的旋轉(zhuǎn)分度的運(yùn)動是由伺服電機(jī) 通過齒形帶傳動直接驅(qū)動傳動主軸實(shí)現(xiàn)的，其分度精度可達(dá)20'，比傳 統(tǒng)的渦輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)具有更好的傳動精度。


圖l是本發(fā)明復(fù)合切削部件的主視圖； 圖2是本發(fā)明復(fù)合切削部件主軸箱旋轉(zhuǎn)90°后的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
用于石材加工的單驅(qū)動可分度復(fù)合切削部件，包括一部大功率伺服 電機(jī)、帶傳動機(jī)構(gòu)、傳動軸與支撐箱體、主軸箱及切削主軸等部件，傳 動軸與切割主軸之間安裝由錐齒輪傳動機(jī)構(gòu)。其中在主軸箱與支撐箱體 之間及主軸箱與錐齒輪機(jī)構(gòu)的主動輪之間還安裝有兩套液壓夾緊機(jī)構(gòu)， 通過同一個(gè)液壓油路控制。
部件通過液壓機(jī)構(gòu)的控制，分別實(shí)現(xiàn)電機(jī)對主切削運(yùn)動的驅(qū)動和對 主軸箱體的旋轉(zhuǎn)分度運(yùn)動的驅(qū)動。當(dāng)主軸箱與支撐箱體夾緊時(shí)，主軸箱 與傳動齒輪之間的夾緊機(jī)構(gòu)就會松開，這時(shí)主軸箱與支撐箱體組成固定 部件，伺服電機(jī)通過齒形帶將主運(yùn)動傳遞給傳動軸，傳動軸再通過錐齒
輪傳動機(jī)構(gòu)將運(yùn)動傳遞給切削主軸，從而實(shí)現(xiàn)將電機(jī)沿水平面的旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動輸出為切削主軸沿垂直面的切割運(yùn)動。
當(dāng)主軸箱與支撐箱體之間的液壓夾緊裝置松開時(shí)，主軸箱與傳動齒 輪的主動輪之間的液壓夾緊裝置加緊，使得主軸箱與支撐箱之間可以發(fā) 生相對滑動，主軸箱與傳動軸組成同一個(gè)部件，由伺服電機(jī)驅(qū)動通過齒 形帶傳動，實(shí)現(xiàn)主軸箱體的旋轉(zhuǎn)分度運(yùn)動。
圖1為本發(fā)明復(fù)合切削部件的主視圖，主電機(jī)1為一個(gè)大功率伺服
電機(jī)，安裝在固定機(jī)架3上，固定機(jī)架3固定在支撐箱體9上；伺服電 機(jī)1的輸出軸上連著齒形帶輪2，帶輪與齒形帶輪4構(gòu)成帶傳動機(jī)構(gòu)， 將運(yùn)動傳遞給傳動軸5;傳動軸5的一端通過支撐軸承8、軸承端蓋7 和緊固螺母6安裝在主支撐箱體9的上端；傳動軸5的另一端安裝有圓 錐齒輪28，通過軸承17和端蓋18安裝在連接件11上；連接件11通過 兩個(gè)對擰的螺母10支撐并固定在支撐箱體9的上端；圓錐齒輪28與圓 錐齒輪32構(gòu)成齒輪傳動機(jī)構(gòu)，將傳動軸5繞垂直方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化 為切削主軸23沿垂直方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，圓錐齒輪32通過健31、軸套 30、螺栓29和33固定在切削主軸23上；羅盤21與構(gòu)件18之間的離 合裝置20分開，切削主軸可以自由旋轉(zhuǎn)，切削主軸23的一端通過軸承 26、軸套24、螺母22、軸承端蓋25、 27固定在主軸箱19上，切削主 軸23的另一端同樣通過軸承36、軸套、螺母34、軸承端蓋35、 37固 定在主軸箱19上，切削主軸23的端面通過緊固件39固定切削刀具38， 主軸箱19上安裝有刀具38的防護(hù)罩；其主軸箱19與支撐箱體的連接 件11之間安裝有頂針軸承15，使得主軸箱19可以相對支撐箱體9發(fā)生 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，主軸箱19的上面還固定著一個(gè)液壓緊固裝置的下圈16，液 壓緊固裝置的上圈13固定在支撐箱體9上，下圈16，上圈13通過離合 裝置實(shí)現(xiàn)離合，在傳動軸5上的圓錐齒輪28與主軸箱19之間同樣有一 個(gè)離合裝置20實(shí)現(xiàn)離合，它們的離合運(yùn)動都是通過油路14實(shí)現(xiàn)的。
如圖1所示狀態(tài)，當(dāng)離合裝置使液壓緊固裝置的下圈16與上圈13 合在一起螺栓12緊固時(shí)，主軸箱19與支撐箱體9固定在一起，圓錐齒 輪28與主軸箱19之間的離合裝置20分開，切削主軸可以自由旋轉(zhuǎn)， 從而使主電機(jī)能夠通過傳動齒輪驅(qū)動切削刀具工作；
如圖2所示狀態(tài)，當(dāng)液壓油路14供油，離合裝置使液壓緊固裝置 的下圈16與上圈13分開，這時(shí)主軸箱19可以相對支撐箱體9發(fā)生相 對回轉(zhuǎn)。離合裝置20使合在一起，這時(shí)圓錐齒輪28與主軸箱19固定 在一起，主軸箱隨著傳動軸5運(yùn)動，伺服電機(jī)通過齒形帶驅(qū)動主軸箱旋 轉(zhuǎn)分度。
權(quán)利要求
1.用于石材加工的單驅(qū)動可分度復(fù)合切削部件，該切削部件由一部大功率伺服電機(jī)通過一個(gè)帶傳動機(jī)構(gòu)、錐齒輪傳動機(jī)構(gòu)和液壓夾緊機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對石材切削加工和切削主軸旋轉(zhuǎn)分度的驅(qū)動，其特征在于伺服電機(jī)(1)通過齒形帶驅(qū)動傳動軸(5)，傳動軸(5)通過圓錐齒輪(28)、(32)驅(qū)動切削主軸，在主軸箱(19)與支撐箱體(9)和主軸箱(19)與傳動軸齒輪之間分別安裝有離合裝置(15)和離合裝置(20)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于石材加工的單驅(qū)動可分度復(fù)合切削 部件，其特征在于當(dāng)液壓油路(14)使離合裝置(15)的下圈(16) 與上圈(13)合在一起時(shí)，主軸箱(19)與支撐箱體(9)固定在一起， 羅盤(21)與構(gòu)件(18)之間的離合裝置(20)分開，切削主軸可以自 由旋轉(zhuǎn)，使主電機(jī)通過傳動齒輪驅(qū)動切削鋸片；當(dāng)液壓油路(14)使離 合裝置(15)的下圈(16)與上圈(13)分開時(shí)，主軸箱(19)可以相 對支撐箱體(9)發(fā)生相對回轉(zhuǎn)，離合裝置(20)使羅盤(21)與構(gòu)件(18)合在一起，這時(shí)主軸箱隨著傳動軸(5)運(yùn)動，伺服電機(jī)通過齒 形帶驅(qū)動主軸箱旋轉(zhuǎn)分度。
全文摘要
用于石材加工的單驅(qū)動可分度復(fù)合切削部件，涉及一種機(jī)械設(shè)備其切削主軸切削運(yùn)動和主軸繞垂直方向的旋轉(zhuǎn)分度運(yùn)動由同一部伺服電機(jī)驅(qū)動。伺服電機(jī)通過齒形帶驅(qū)動傳動軸，傳動軸通過錐齒輪驅(qū)動切削主軸，在主軸箱與支撐箱體和主軸箱與傳動軸齒輪之間分別安裝有離合裝置，機(jī)構(gòu)通過離合狀態(tài)的變化分別實(shí)現(xiàn)主電機(jī)對切削主軸和切削主軸箱體的驅(qū)動，從而實(shí)現(xiàn)使用一部電機(jī)實(shí)現(xiàn)對石材切削刀具的驅(qū)動和實(shí)現(xiàn)主軸的旋轉(zhuǎn)分度功能。本發(fā)明的復(fù)合切削部件使用同一部伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)了切削主軸的切割運(yùn)動和切割主軸繞垂直方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
文檔編號B28D1/02GK101352896SQ200810013048
公開日2009年1月28日 申請日期2008年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月1日
發(fā)明者劉春時(shí), 吳玉厚, 珂 張, 蔣超霞, 趙德宏, 樺 郭, 峰 陸, 麟 韓 申請人:沈陽建筑大學(xué)